Alles over het 5G-netwerk - verschillen en de toepassing ervan

Mobiele communicatietechnologieën veranderen elke 10 jaar. Elk van hen verbetert de snelheid van informatieoverdracht aanzienlijk. Zo verschijnen nieuwe diensten en nieuwe soorten content. Gebruikers krijgen nieuw plezier en een nieuwe levensstandaard.

De vijfde generatie van cellulaire communicatie (5G) belooft een meer doorbraak te worden dan ooit. Experts beweren dat het dankzij 5G is dat het internet der dingen, onbemande voertuigen en VR van de pagina's van technische media naar het dagelijkse leven van de mens zullen worden overgebracht. In dit artikel vertellen we je alles over het 5G-netwerk.

Wat is 5G?

Hoewel 4G nog niet wereldwijd is, testen bedrijven al 5G.

5G Internet wordt gecreëerd rekening houdend met innovatieve trends in technologie. Het is gericht op het aansluiten van een verscheidenheid aan 'slimme' huishoudelijke apparaten, waarvan de meeste zullen werken volgens de regel 'altijd online'. 4G-communicatie wordt op zijn beurt voornamelijk gebruikt in de rol van mobiel internet.

5G (Vijfde Generatie) is een nieuwe generatie van het mobiele netwerk die werkt op basis van telecommunicatieformaten in overeenstemming met de huidige 4G-formaten.

Formaten voor 5G-communicatie bevinden zich nog in de ontwerpfase. Aangenomen wordt dat de communicatie van de volgende generatie in 2022 in de praktijk gaat werken.

Waar zal het worden gebruikt?

5G zal worden gebruikt waar vraag is naar snel internet, in megasteden. Standaarden van de vroege generatie zullen worden toegepast voor volledige dekking.

Opnieuw bekijken

Gewone gebruikers hebben op dit moment geen behoefte aan de kolossale snelheden van de nieuwe generatie. Maar ze zullen zeker verschijnen na de integratie van technologie, want, zoals iedereen weet, wennen mensen snel aan het goede.

"Web" van synchronisatie

Met lagere verbindingskosten krijgen meer apparaten toegang tot wifi. Het systeem van interconnectie van telefoons, koffie- en wasmachines, headsets, lampen en andere dingen tot een compleet "web" wordt het internet der dingen genoemd.Er wordt aangenomen dat er in 2022 meer dan 26 miljard van dergelijke apparaten op de planeet zullen zijn. En het aantal aansluitingen zal respectievelijk nog hoger zijn.

Het vermogen van gadgets om door sensoren te "voelen" en taken op afstand uit te voeren, zal worden gebruikt in lokale planning, slimme huistechnologieën, concepten voor het bewaken van elektrische en verwarmingsvoorziening, beveiliging, bussen, taxi's en detailhandel.

Het Internet of Things heeft een kleine verbindingssnelheid nodig, maar voor veel apparaten. Er zijn al speciale netwerken die gebruikmaken van kleine banden en 5G-fabrikanten zijn bereid om aan dit proces deel te nemen.

Daarom zullen telecommunicatiestandaarden niet alleen mobiele gebruikers moeten ondersteunen, maar ook 'slimme' huishoudelijke artikelen. Het beheersen van dergelijk heterogeen verkeer zou het nieuwe formaat moeten helpen.

Vertraging

Het is duidelijk dat 5G ondersteuning zal krijgen voor automatische TC-technologie en VR-software. In deze situatie moet de informatie in de actuele tijdmodus komen. Het zend-ontvangstinterval van 4G is meer dan 10 ms, wat erg lang is.

Het volgende formaat is in staat om de communicatiearchitectuur volledig te veranderen met de overdracht van informatieopslag van dataverwerkingscentra naar eindknooppunten, tot aan "intelligente" apparaten.

Een rijdende auto heeft bijvoorbeeld informatie nodig over de locatie van een voertuig in de buurt. De huidige normen kunnen de stroom van dergelijke informatie voor 3 auto's niet meer aan. Enorme vertragingen in de overdracht van informatie vereisen een lokale verspreiding van informatie.

Het is de bedoeling dat de reactiesnelheid van 5G de limiet wordt.De transmissievertraging zal niet meer dan 1 ms bedragen, zelfs niet bij een eindsnelheid van 500 km/u. Deze vertraging zal de belangrijkste drijvende kracht zijn achter de vorming van innovatieve technologieën, waaronder het rijden in grootstedelijke gebieden en operaties op afstand.

5G-functies

Nog niet zo lang geleden was het mogelijk om de meeste eigenschappen te optimaliseren, maar de keuze van technologieën die het gebruik ervan in de praktijk garanderen, gaat verder. Onder hen:

1. Ultrahoge frequenties, die voorheen onrealistisch waren, garanderen veel hogere snelheden.
2. De ontwikkeling van concepten die informatie in kleine stukjes verzenden, zal de activiteit van Internet of Things-apparaten voor een langere periode vertragen.
3. Het verminderen van latentie voor taken die onmiddellijke reactie vereisen.

Verschillen met eerdere normen

Een innovatief mobiel formaat komt pas in 2022 aan, maar de juiste classificaties worden op volle snelheid gemaakt, dus het is duidelijk dat 5G heel anders zal zijn dan vroeger.

Snelheidsboost

Het meest begrijpelijke is een toename van de snelheid (in ieder geval meerdere keren), een afname van de latentie, een aanzienlijke toename van het communicatievolume, dat nodig is om te voldoen aan de gestaag toenemende vraag naar het World Wide Web. De trend is dat na een tijdje alles op het netwerk wordt aangesloten: van verschillende scanners tot voertuigen.

Belangrijkste consument - abonnee

In bestaande netwerken moet de gebruiker zich aanpassen: het signaal is te slecht - om te bewegen. 5G maakt gebruik van slimme antennes die de oriëntatiegrafiek transformeren, afhankelijk van de behoeften van gebruikers in bepaalde omstandigheden.Als een gebruiker bijvoorbeeld op dit moment in een cel wordt bediend, zal de informatie voor hem door een smal kanaal gaan, wat de ruis-signaalverhouding zal verhogen en de snelheid van informatieverspreiding zal verbeteren.

Overgang naar mm-golven

De spectrumbron is beperkt en het is buitengewoon moeilijk om de gewenste frequenties te vinden in het bereik dat bekend is bij het mobiele netwerk. Het is duidelijk dat een significante toename van de snelheid van informatievoortplanting significant grotere frequentiespectra vereist. Een redelijke oplossing is in dit geval een overgang naar de sfeer van tientallen GHz.

De meeste gebruikers begrijpen dat met een toename van de werkfrequentie de netwerkafstand snel afneemt, met andere woorden, de grootte van de cel. In dit verband is het de moeite waard om op basis van dit punt een conclusie te trekken: communicatie van de nieuwe generatie zal worden gebruikt waar behoefte is aan snelle informatieoverdracht. Volledige dekking wordt overigens nog niet overwogen.

MIMO-technologie

De betekenis ervan is om meerdere antennes te gebruiken aan de verstrekkende en ontvangende zijde. Deze technologie is ontstaan ​​in definities met betrekking tot 3G. In de meeste LTE-netwerken werkt MIMO in de 2x2-modus. Simpel gezegd, twee antennes om te geven, twee om te ontvangen. In de 2x2-modus gaat informatie tegelijkertijd door twee vrije kanalen, waardoor de voortplantingssnelheid bijna kan worden verdubbeld.

Nu zijn er telefoons die de 4x4-modus ondersteunen. Helaas is het vanwege het kleine formaat van telefoons onrealistisch om het aantal antennes tot oneindig te vergroten. Een andere moeilijkheid is de noodzaak om officiële aankondigingen van elke antenne te verzenden, wat de effectiviteit van de technologie vermindert.

Device-to-device-technologie

Situaties waarin gebruikers op een afstand van tientallen meters van elkaar praten, komen steeds vaker voor. Door het gebruik van deze technologie gaat alleen signaalverkeer via de communicatie van de operator, waardoor u deze oproepen kunt evalueren, en de informatie zelf wordt rechtstreeks via apparaten verzonden. Dit is de essentie van technologie.

akkoord bereiken

Als de situatie met het aanwijzen van het scala aan mogelijke technologieën in 2015 beter werd, dan worden de technologieën zelf nog steeds gecreëerd. Het is noodzakelijk om vast te stellen welke nieuwe generatie technologieën onmiddellijk nodig zijn en welke na enige tijd moeten worden geïntroduceerd.

Ondanks het gebrek aan formaten en daadkracht in het belang van technologie, proberen maakbedrijven het voortouw te nemen bij de vorming en implementatie van de volgende generatie technologieën om vervolgens een gunstige plaats te krijgen.

Nokia kondigde aan dat het Alcatel-Lucent in 2015 kocht en het Amerikaanse telecombedrijf Verizon Wireless kondigde aan dat Amerika's eerste 5G in 2016 zou zijn.

Technische hindernissen

Instituut voor Telecommunicatie. Fraunhofer in Duitsland deed experimenten met frequenties van 40 tot 100 GHz, Samsung gebruikt 28 GHz in zijn onderzoek en Nokia gebruikt meer dan 70 GHz.

Het functioneren van apparaten in het mm-golflengtespectrum heeft zo'n eigenschap als een te zwakke signaaloverdracht, waarvan de sterkte aanzienlijk afneemt met de afstand tot het basisstation. Bovendien wordt signaalinterferentie veroorzaakt door het menselijk lichaam.

Wat zegt Ericsson?

Vanuit het oogpunt van Ericsson Corporation zijn de vooruitzichten als volgt.

Onbemande voertuigen wisselen gegevens met elkaar uit.In het geval van een ongeval zal de auto die zich het dichtst bij de plaats van het ongeval bevindt, alle voertuigen die hem volgen vertellen wat er is gebeurd. Dit geeft hen de mogelijkheid om tijdig af te remmen of bij congestie een ander bewegingspatroon te ontwerpen.

De scanners van het voertuig berekenen het weer correct en sturen de informatie via 5G, zodat het voertuig het juiste rijpatroon ontwerpt.

Op het gebied van sociaal vervoer zal 5G het mogelijk maken om het aantal wachtende mensen bij bushaltes te volgen. De bestuurder van het voertuig passeert een verlaten halte en de bestuurder stuurt een hulpvoertuig naar hun congestiepunten.

In het 5G-tijdperk zullen alle huishoudelijke apparaten met elkaar verbonden zijn. Als iemand voorheen, terwijl hij van de ene kamer naar de andere ging, een draagbaar apparaat moest dragen om bijvoorbeeld naar een interessante radio te kunnen luisteren, zullen nu de luidsprekers die in verschillende kamers zijn aangesloten contact met elkaar maken en zal het afspelen doorgaan vanaf de stopplaats. Bovendien kan de gebruiker het stroomverbruik van elk apparaat volgen of ontdekken hoeveel elektrische energie door zonnepanelen wordt opgewekt.

Wat biedt Qualcomm?

Het merk Qualcomm heeft 4.5G LTE Advanced-technologie aangeboden, waarvan de integratie in de nabije toekomst is gepland. Hierdoor kan het bedrijf zowel het bredere frequentiebereik dat nodig is voor het 5G-formaat als eerder geplaatste LTE-netwerken dekken, wat de latentie zal verminderen en de doorvoer zal verhogen.

Specificiteit:

• Uitstekende bandbreedte door de combinatie van frequentiebereiken;
• Het synchroon ondersteunen van 23 operators en het verhogen van de doorvoer door frequentieaggregatie en transmissie van netwerkverkeer tussen operators;
• 10x reductie in latentie vergeleken met LTE Advanced, bij gebruik van bestaande torens en frequenties binnen 1-70 µs;
• Toepassing van de middelen van de inkomende lijn voor de behoeften van de uitgaande lijn;
• Verhoging van het aantal antennes bij basisstations om de dekking en signaalsterkte te verbeteren;
• Verhogen van de energiebesparing van IoT-apparaten door het spectrum te verkleinen tot 1,4 MHz en 180 kHz (ongeveer 10 jaar op één batterij);
• 1 Gigabit per seconde voor gegevensoverdracht tussen voertuigen, gebruikers en IoT-apparaten;
• Analyse van de omgeving zonder het draadloze netwerk te activeren of te navigeren op het gadget van de gebruiker.

5G-gebruik vandaag

5G is ontworpen om in meerdere frequentiebanden te werken. LF van 600 tot 700 MHz is acceptabel voor de provincie of voor het internet der dingen, aangezien de basisstations een groot bereik hebben. Maar de snelheid van informatieverspreiding en een enkel communicatievolume is op een laag niveau.

Het spectrum tot 6 GHz corrigeert dit minpuntje, maar middenfrequentie-BS zou veel vaker moeten worden geïnstalleerd, wat de situatie in grote steden bewijst. RF tot 73 GHz garandeert maximale snelheden tot 20 Gbps. te ontvangen en tot 10 Gigabit/sec. voor distributie. De grootste moeilijkheid is de kwaliteit van het signaal alleen in de gezichtslijn van de BS, het spectrum wordt gebruikt om kritieke lokale gebieden te dekken.

Zoals eerder vermeld, zijn de specifieke kenmerken van 5G een hoge bandbreedte en lage vertragingen tijdens de datadistributie.Het resultaat wordt bereikt door het gebruik van innovatieve NOMA-signaalmultiplextechnologie, waarmee meerdere abonnees synchroon in één kanaal kunnen worden bediend. Formaten van de vroege generatie maken gebruik van temporele fractionering, waarbij gebruikers om de beurt gegevens uitwisselen met het basisstation.

Intel

Allereerst is het noodzakelijk om de voordelen van Intel Corporation te benadrukken. Op de laatste Olympische Winterspelen in Pyeongchang installeerde het bedrijf 5G. Daarop aangesloten UHD-camera's maakten het mogelijk om online sportevenementen uit te zenden met het effect van aanwezigheid.

Draadloze netwerktoegangspunten maakten ook gebruik van 5G-functies en bedienden veel abonnees. Het leeuwendeel van de apparatuur werd buiten geïnstalleerd - een geweldig experiment in duurzaamheid voor gadgets.

Het bedrijf kondigde ook een samenwerking aan met NNT DoCoMo om 5G te installeren op de Olympische Spelen van 2022 in China. Een van de doelen van het partnerschap is om de nieuwe mogelijkheden van de "slimme" stad te demonstreren en te gebruiken.

Op de MWC van dit jaar presenteerde het bedrijf een conceptlaptop die 5G ondersteunt op basis van de eigen XMM 8060-modem. Nu wordt de grote chip apart van de chip geïnstalleerd. Om de efficiëntie te verhogen, werkt het bedrijf aan de integratie van de modemmodule in één systeem.

Wat in ieder geval belangrijk is, is dat het bedrijf werkt aan een innovatieve standaard die de laptop zal transformeren in een nog veelzijdiger apparaat. Met de nieuwe gadget hoeft de gebruiker zich geen zorgen te maken over onbeveiligde openbare draadloze netwerken. Je hoeft de wifi-hotspot op je telefoon ook niet aan te zetten. Reclame voor de eerste nieuwe producten is gepland voor volgend jaar, Intel's partners zijn Microsoft, Dell, HP en Lenovo.

Daarnaast werd vastgesteld dat Intel samenwerkt met de maker van mobiele elektronica, het merk Spreadtrum. Het doel van de samenwerking is om tegen de tweede helft van volgend jaar een serie mobiele processors met een geïntegreerd 5G-modem uit Intel's XMM 8000-serie te ontwerpen.

Qualcomm

Het bedrijf kondigde in 2016 voor het eerst de X50-modem aan. Er is nu vastgesteld dat de SDX50 deel zal uitmaken van een eigen 7nm Snapdragon 855-chip die begin volgend jaar zal worden uitgebracht. Het is onmogelijk om niet te zeggen dat de merkversie van Qualcomm heel praktisch is voor installatie op telefoons en tablet-pc's.

Huawei

Het merk Huawei is een andere gelijke speler in de race om 5G. Op de MWC van dit jaar toonde het bedrijf zijn Balong 5G01-modem, die snelheden binnen 2,3 Gigabits/sec garandeert. Helaas maken de afmetingen van de microschakeling het nu niet mogelijk om deze in telefoons en tablet-pc's te gebruiken. Maar gezien de wendbaarheid van het merk, zou de komst van de Kirin-chip, die 5G ondersteunt, zeer binnenkort moeten worden verwacht.

Nokia Netwerken

Het bedrijf is na het merk Huawei de grootste leverancier van telecommunicatieapparatuur. Het bedrijf beschikt over apparatuur die opereert in het spectrum van LF, MF en HF. Eerder dit jaar introduceerde Nokia volledige 5G-processors voor Reef Shark-basisstations. De doorvoer van één blok is binnen 84 Gigabit/sec. De installatie van retailapparatuur op basis van de innovatieve processor stond gepland voor eind dit jaar.

Wie houdt zich bezig met 5G in de Russische Federatie

Binnenlandse telecomoperatoren blijven niet achter bij de algemene trend. Ze werken samen met toonaangevende wereldwijde leveranciers van netwerkapparatuur, waaronder Ericsson, Huawei en Nokia, die 5G-apparaten ontwikkelen.

Megafoon

Deze operator toonde als eerste interesse in innovatieve technologie. In 2014 kwam hij met het merk Huawei overeen om 5G-piloten te vormen. Ze werden dit jaar gelanceerd tijdens het WK 2018.

Deze zomer lanceerde Megafon de eerste 5G in de Russische Federatie - voor leden van de economiebijeenkomst in St. Petersburg. De snelheid van informatieverspreiding was gelijk aan 1,24 Gigabit/sec. Megafon gebruikte apparatuur van het merk Huawei en een chip van Qualcomm.

Nog niet zo lang geleden was Megafon het eens met Nokia over de ontwikkeling van 5G. In de herfst, tijdens de zakelijke bijeenkomst in Nizhny Novgorod, toonden ze de toonaangevende gegevensoverdrachtsnelheid - 5 Gigabit / sec. De topleden kregen een 360-graden UHD-video-uitzending te zien op een display van een VR-bril.

MTS

In 2017 meegedaan aan de race. Net als de vorige schreef dit bedrijf de lanceringen van 5G toe aan het WK 2018. De commerciële implementatie begint volgens het schema van het bedrijf in 2019-2020.

In de winter van 2015 tekende MTS een overeenkomst over de collectieve ontwikkeling van 5G met Ericsson, in het voorjaar - met Nokia, in het najaar - met Samsung. MTS voerde in het najaar experimenten uit met apparatuur van Nokia. De snelheid van informatieverspreiding lag binnen 4,5 Gigabit/sec.

Tele2

In het najaar tekenden we een overeenkomst met Nokia Corporation over de vorming van 5G en het ontwerpen van diensten op het gebied van het internet der dingen.

Beeline

Momenteel in gesprek met leveranciers over 5G-trials. A. Aibasheva, geautoriseerde vertegenwoordiger van het bedrijf, vertelde Rusbaz hierover. Maar eerst wil het bedrijf zijn eigen infrastructuur aanpassen en werken met 4.5G. In de toekomst zal deze training hen in staat stellen om 5G onmiddellijk te integreren.

Wanneer verschijnt 5G?

Handelsimplementaties van 5G zijn gepland voor volgend jaar. Ze zijn allemaal beperkt tot massale sportevenementen.Zo lanceerde de Zuid-Koreaanse mobiele operator KT Corporation 5G tijdens de Olympische Spelen van Pchenhan dit jaar. Binnenlandse MTS en Megafon zijn van plan 5G te installeren tijdens de Olympische Zomerspelen van 2022 in China.

De meeste experts hebben er vertrouwen in dat de grootschalige 5G-integratie na 2022 van start gaat. Het merk Ericsson zei onlangs dat in 2022 550 miljoen apparaten verbinding zullen maken met deze netwerken. En nu experimenteren bedrijven gewoon met apparatuur.

Op dit moment is 5G waarschijnlijker een idee dan een technologie, omdat er nog geen algemeen formaat is. Om het massale gebruik van deze communicatie te laten beginnen, is het noodzakelijk om technologische voorwaarden te creëren, frequenties te selecteren en over te schakelen naar innovatieve apparatuur.

5G in Rusland

Rusbase-gesprekspartners zijn het er unaniem over eens dat de Russische Federatie nog ver verwijderd is van de wijdverbreide introductie van 5G. Russische operators hebben hun eigen investeringen in het opzetten van LTE-netwerken nog niet terugverdiend. Op dit moment ligt de LTE-dekking binnen de 30% en daarom zullen telecommunicatieorganisaties in de nabije toekomst nadenken over een toename van deze waarde. En 5G is voor hen slechts een reserve voor de toekomst.

S. Skvortsova, hoofd strategische ontwikkeling bij Tele2, is van mening dat 5G tegen 2022 commercieel zal worden gebruikt. Volgens haar verklaring is er een voorlopige optie op weg naar 5G - LTE Advanced (LTE-A) technologie. Het ondersteunt snelheden tot 100 Mbit/s voor abonnees met hoge mobiliteit en 1 Gigabit/s voor vaste gebruikers.

In mei vorig jaar kondigden de media de plannen aan van het ministerie van Communicatie om tegen 2022 5G te lanceren in megasteden van de Russische Federatie. Bijgevolg zal het nieuwe formaat in 2022 worden geïntegreerd in 8 megasteden van de Russische Federatie, en in 2025 al in 16 steden met een bevolking van meer dan 1 miljoen mensen.

Conclusie

Concluderend is het vermeldenswaard dat in de nabije toekomst grootschalige veranderingen in cellulaire communicatie worden verwacht. Het aantal apparaten dat is aangesloten op het netwerk in de modus "altijd online" zal snel toenemen. Het is vrij waarschijnlijk dat TV zal overschakelen naar mobiele netwerken.